Motor d'avió: refrigerat per aire o aigua?

Taula de continguts:

Motor d'avió: refrigerat per aire o aigua?
Motor d'avió: refrigerat per aire o aigua?

Vídeo: Motor d'avió: refrigerat per aire o aigua?

Vídeo: Motor d'avió: refrigerat per aire o aigua?
Vídeo: грустная реализация vanlife 2024, Abril
Anonim
Imatge
Imatge

Per tant, després d’haver considerat els millors representants dels motors de la Segona Guerra Mundial, el propi déu dels motors mana reflexionar sobre quin dels herois era més rendible i més fresc. Hi ha moltes opinions aquí, però intentem mirar els motors de manera imparcial i amb certa luxúria.

Considerarem els exemples de combatents, simplement perquè el bombarder amb les seves tasques, en principi, no importa quin motor volar. Volem i volem, volem, les bombes llançades, tornem enrere. Per als combatents, tot era una mica més complicat pel que fa a les missions.

Llavors, què era millor: un motor refrigerat per aire o un refrigerat per aigua?

Sí, anomenarem el motor de refrigeració líquida per aigua habitual, perquè quin tipus d’anticongelants hi havia als anys 30-40 del segle passat? En el millor dels casos, aigua amb etilenglicol. En el pitjor dels casos, aigua i sal o només aigua.

Per cargols!

Imatge
Imatge

La confrontació entre motors "líquids" i "aeris" va començar quan van aparèixer aquests motors. Més exactament, quan els enginyers van tenir la idea que valia la pena aturar-se per fer girar els cilindres del motor giratori al voltant del cigonyal. I així va aparèixer l '"estrella de l'aire". Un motor bastant normal, sense peculiaritats i problemes. Però al final de la Primera Guerra Mundial, els enginyers van ser capaços d’adaptar un motor de cotxe refredat per aigua, de manera que la competició va començar ja aleshores.

I al llarg de la seva existència, els motors V refrigerats per líquid i els motors radials refrigerats per aire van competir entre ells.

Cadascun d’aquests tipus de motors té avantatges i desavantatges. Per comparar, agafem uns quants motors de les dues categories. Diguem només el millor del millor.

ASh-82 i Pratt & Whitney R-2800 Double Wasp jugaran per als aviadors; el Rolls-Royce Merlin X, el Daimler-Benz DB 605 i el Klimov VK-105 jugaran per als waterers.

Imatge
Imatge

Hi ha una injustícia a la taula. Els coneixedors entendran immediatament de què es tracta: és clar, això és pes. Per a "aigua" en les característiques de rendiment, sempre es dóna l'anomenat pes "sec", és a dir, sense aigua / anticongelant. En conseqüència, estaran entre bastidors, és a dir, a la pista, més pesats. En algun lloc del 10-12%, que és molt.

Ara anem a comparar.

Disseny

Estructuralment, és clar, és més fàcil d’emetre. No cal armilla de refrigeració, no cal radiador, ni armadura que protegeixi el radiador, les canonades, les persianes del radiador.

El motor d’aire és més senzill i, per tant, més barat de fabricar i mantenir. I més segur a la batalla. Se sap que els motors refrigerats per aire van resistir diversos cops i van continuar funcionant, ja que havien perdut dos o fins i tot tres cilindres. Però el motor d'aigua va fallar fàcilment en cas d'un cop al radiador.

1: 0 a favor dels motors d’aire.

Refredament

Més eficaç, en general, l’aire. El principal problema amb les estrelles dobles era l'eliminació de calor de la segona fila de cilindres. Si els dissenyadors ho poguessin fer, tot aniria bé.

Durant el vol, l'avió proporcionava silenciosament la quantitat d'aire necessària per refredar les culates. I el motor d'aigua tenia una limitació en forma de temperatura del líquid, que estava limitada pel punt d'ebullició de l'aigua / anticongelant. La temperatura de les culates d’un motor d’aire és, en qualsevol cas, superior a la temperatura del refrigerant, de manera que, amb el mateix volum d’aire que passa a través de les culates de l’aire i del radiador dels motors d’aigua, l’aire era més eficient, ja que l'àrea del radiador era clarament inferior a la de l'estrella. I l’eliminació d’una unitat de calor requeria un volum d’aire més gran que el de les culates.

Sobretot quan, amb el pas del temps, els radiadors van quedar amagats als túnels.

2: 0 a favor de l'aire.

Aerodinàmica

Sí, els motors d’aigua definitivament tenien un avantatge aquí. Nas més prim i nítid, amb un fuselatge més estret: els avions amb aigua eren sensiblement més ràpids que els seus competidors amb aire.

Imatge
Imatge

El gruixut front d'un avió amb aire és un greu cop per a l'aerodinàmica de l'avió. I al començament del viatge i, en general, l'anell Townend es considerava el cim de les invencions aerodinàmiques.

I a principis dels anys 40, hi havia una mena de divisió d’aquest tipus: els avions amb motors aquàtics eren més ràpids, els avions amb aeris eren més maniobrabils.

Val la pena assenyalar aquí que els encenedors I-16, A6M, "Rock" eren de fet màquines molt maniobrables. Però eren inferiors en velocitat als seus competidors d’aigua.

El millor exemple aquí és la nostra I-16.

Imatge
Imatge

De fet, amb el "Cicló" de la companyia "Wright" l'I-16 va superar fàcilment el Bf-109B a Espanya. No obstant això, tan bon punt els alemanys van aconseguir el DB-600, cosa que va donar a Emil l'avantatge en velocitat i verticalitat, els papers van canviar immediatament i el caçador d'ahir es va convertir en un joc.

Imatge
Imatge

En realitat, no només era una generació de motors més potent, sinó que també era una qüestió d’aerodinàmica. Els avions es van tornar més prims i suaus, els radiadors s’incorporaven a les ales i als fuselatges i l’ús d’anticongelants va permetre millorar la transferència de calor i reduir la mida i, sobretot, el pes dels radiadors i del refrigerant, que s’havien d’abocar. al sistema.

Així que 2: 1 a favor de l’aire.

Armament

I aquí hi ha molts matisos.

El motor d’aigua es va crear simplement per a franctiradors d’aire reals, ja que permetia l’ús d’una cosa tan meravellosa com a metralladora. L'arma estava dirigida exactament cap al nas de l'avió, sense cap problema. A més, es podrien col·locar un parell de metralladores al voltant del bloc de cilindres.

Imatge
Imatge

Tot això va donar una molt bona segona volea amb una dispersió mínima. Un punt molt important.

Aquí de seguida cal donar un punt a les aigües. 2: 2.

Tanmateix, qui va dir que els combatents refrigerats per aire estaven tristos? Absolutament no!

Comencem pel fet que hi havia dos caces únics, La-5 i La-7, amb els quals el motor ASh-82 va permetre col·locar dos i tres canons ShVAK síncrons. Sí, la càrrega de munició era bastant decent, aproximadament 120 tirs per canó, això era suficient per sobre del sostre per dur a terme una batalla i destruir qualsevol bombarder enemic.

Motor d'avió: refrigerat per aire o aigua?
Motor d'avió: refrigerat per aire o aigua?

Però els combatents de Lavochkin són una excepció molt interessant a la regla.

Però tots els altres, alemanys, japonesos, nord-americans, van preferir aprofitar el fet que no hi ha radiadors de refrigeració voluminosos dins i al voltant de l’ala i van col·locar piles senceres a les ales.

Imatge
Imatge

Per cert, també hi ha prou avantatges. Més fàcil de mantenir … no, no armes. Només un motor, al voltant del qual no s’enganxen canons, metralladores i cartutxos / obus. Hi ha més espai a l’ala, respectivament, es poden marcar més municions i un major nombre de barrils.

El Focke-Wulf 190A-2, propietari d’una de les segones rondes més impressionants, portava quatre canons de 20 mm a les ales. És cert que hi havia un "secret". Els canons d’arrel (situats més a prop del fuselatge) tenien 200 municions, i els llunyans només 55. Però encara impressionants. A més dues metralladores síncrones.

Imatge
Imatge

Els japonesos del Ki-84 "Hayate" costaven menys municions per als canons d’ala, només 150 cicles i 350 cicles per a metralladores sincròniques.

Però, al meu entendre, els nord-americans han assolit l’èxit més significatiu pel que fa al desplegament d’armes. El P-47 amb vuit Browning de 12,7 mm i el F4U Corsair amb sis són força. A més, una càrrega de munició de 400-440 bales per barril. A l'ala més exterior del fuselatge, la caixa lateral es podria reduir a 280 tirs, però això és realment insignificant.

Imatge
Imatge

Podeu parlar durant molt de temps sobre el tema que és millor, dos canons o sis metralladores de gran calibre, però aquest és un tema per a un estudi separat. Hi ha pros i contres. En qualsevol cas, 3.000 rondes contra 300-400 rondes; hi ha alguna cosa de què parlar.

Imatge
Imatge

Per tant, en termes quantitatius del desplegament d’armes, els combatents amb motors aeris no van resultar ser pitjors que els seus col·legues. A més, atès que els motors d’aire eren més potents que els d’aigua, en conseqüència van permetre embarcar-se més. És lògic.

I si prenem com a comparació el Yak-9 amb un canó de 20 mm i una metralladora de 12,7 mm contra un combatent americà amb una bateria de vuit "Browning" de 12,7 mm, és molt difícil dir qui serà el guanyador. Asu-franctirador, per descomptat, només necessitarà una dotzena o dues obuses, però si parlem de pilots d’avió mitjà … Allà les metralladores seran més interessants, perquè almenys alguna cosa tocarà.

Puntuació aèria. 3: 2.

Protecció

Aquí tot és completament diferent. Calia protegir el motor d’aigua. Protegiu el propi motor del lumbago, protegiu el radiador i protegiu tots els accessoris. Per un o dos cops a la jaqueta del motor o al radiador, i ja està, van arribar. Sí, hi ha un temps abans que el motor es quedi encallat per sobreescalfament. I podeu intentar arribar a un lloc convenient, ja sigui al vostre territori, o bé a un paracaigudes. Poc fiable, poc convenient.

Una estrella de l’aire només es podria defensar com una placa d’armadura. Aquests motors, per descomptat, tenien por del lumbago, però hi va haver casos en què els Focke-Wulf fumaven sense un parell de cilindres, però volaven. I la nostra "La" normalment es va arrossegar fins als camps d'aviació amb tres cilindres tombats. Hi ha molts casos d’aquest tipus registrats a la història.

És per això que La, Thunderbolt i Focke-Wulf van demostrar ser molt bons avions d'atac. El motor aeri podria amagar-se de les armes antiaèries de petit calibre i portar-ho tot al seu pas. I els motors més potents permetien embarcar fàcilment les bombes. La-5 - 200 kg, "Focke-Wulf" sèrie 190 F - fins a 700 kg i "Thunderbolt" sèrie D - fins a 1135 kg.

Ara alguns diran que els millors avions d’atac de la Segona Guerra Mundial van volar amb un motor d’aigua i tindran raó.

Imatge
Imatge

Tot i això, l’Il-2 és un avió d’atac que va néixer com un avió d’atac. I per sobre es tractava de combatents que es van convertir en avions d'atac. Hi ha una diferència, i sobretot en termes de protecció.

I en termes de protecció, els motors refrigerats per aire estan definitivament per davant. 4: 2.

Aquesta és la imatge. El motiu d’això, per descomptat, són les estrelles de doble fila que van aparèixer a principis dels anys quaranta. I han eclipsat els motors d’aigua, que han fet un gran pas endavant des dels seus inicis.

El pas principal en el desenvolupament de motors refrigerats per aire va ser el moment en què els dissenyadors van afrontar el problema de refredar la segona fila de cilindres. S'ha fet molt per això: les files de cilindres es van separar per permetre que l'aire fluís millor al voltant de les culates, es va augmentar la superfície dels refredadors d'oli, ja que la major part de la calor es va eliminar amb precisió a través de l'oli i es van augmentar les aletes dels cilindres.

Va ser la solució al problema de refredament que va posar les estrelles per davant en termes de potència i massa. Era senzill: l'estrella doble tenia un desplaçament més gran en comparació amb el motor d'aigua. D’aquí el gran poder.

Si comparem la potència específica dels nostres motors a nivell de 1943, l’ASh-82F tenia un indicador d’1,95 CV / kg i el VK-105P - 2,21 CV / kg de pes del motor. Sembla que el VK-105P era millor. I qualsevol avió amb ell hauria d’haver tingut un avantatge.

Tanmateix, si agafem un avió que volava tant VK-105 com ASh-82 i comparem, no ens sorprendrà veure que LaGG-3 amb VK-105P en termes de rendiment de vol estava perdent contra La-5 amb ASh-82 en tots els aspectes. I això malgrat que La-5, diguem-ne, no brillava aerodinàmicament.

La potència de l'estrella doble ASh-82 va resoldre tots els problemes aerodinàmics simplement tirant de l'avió a costa dels "extra" de 500 CV.

Imatge
Imatge

Per descomptat, els dissenyadors dels motors d’aigua no es van rendir i van intentar posar-se al dia amb les obertures d’aire. S'han intentat aparellar els motors perquè els dos motors funcionin a través d'una caixa de canvis d'una sola hèlix. En realitat, ningú no va tenir èxit.

El disseny de motors H i X era més intel·ligent quan diversos blocs de cilindres funcionaven en un cigonyal. Aquest motor provenia del britànic Napier "Sabre", un monstre de 24 cilindres. "Typhoon", per descomptat, va volar amb ell, però tan bon punt els britànics van recordar el seu aire Bristol "Centaur", van oblidar-se amb seguretat del "Sabre".

Al final de la Segona Guerra Mundial, va aparèixer una nova generació de motors aquàtics, amb un major desplaçament degut principalment a un augment del diàmetre del pistó i a un aprimament de les parets dels blocs. D’una banda, això afectava el recurs, de l’altra, donava el poder necessari. AM-42, "Griffon", DB-603, Yumo-213: tots eren bons en aquest sentit, però van arribar tard a la guerra.

Per posar el punt final a la competició del motor de pistó, val la pena mirar el final de la seva carrera.

Quan van aparèixer els motors turborreactors, els motors de pistó es van haver de retirar.

L’aviació lleugera i esportiva es va convertir en el domini dels motors de combustió interna, que tenien els seus propis requisits per als motors.

Imatge
Imatge

Els motors aeris ocupaven l'aviació esportiva, però els motors d'aigua simplement havien de marxar del tot. És cert que en els darrers anys hi ha hagut una tendència a retornar els motors dièsel a l'aviació, però, en qualsevol cas, no són tant motors d'aviació com motors d'automòbils.

Per tant, en resum, assumiria la responsabilitat d’argumentar que els motors de combustió interna d’avions refrigerats per aire eren més eficients que els seus homòlegs refrigerats per líquids de diverses maneres.

El fet que el motor miracle ASh-82 encara funcioni tant en avions com en helicòpters només confirma aquesta afirmació.

Imatge
Imatge

Per tant, si algú pensa diferent, hi ha on parlar i deixar el vostre vot en la forma adequada.

Recomanat: